40 TRUTH H (3) # H (103)

50 TRUTH Н (3) L (2) #Л (102)

60 TRUTH Н (4) L (3) # Н (102)

70 TRUTH L (1) H (2) # H (101)

80 TRUTH Н (I, 2) L (3, 4) # H (103)

90 END

Программа содержит условный оператор с номером 7, который указывает на необходимость окончания проверки в случае отказа источника питания. Дальнейшие операторы не требуют пояснений.

Транслятор ИНСАЙТ имеет средства синтаксического контроля, немедленно выдающие сведения об ошибочно записанных операторах. Сообщения об ошибках выдаются в виде числовых кодов. Например: 0 - Переполнение запоминающего устройства - слишком длинная программа; 1 - Незнакомый командный глагол и т. д. Всего имеется 55 сообщений о различных ошибках.

ЯЗЫКИ ВНУТРИСХЕМНОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ НА БАЗЕ БЕЙСИК-333

Дальнейшее развитие идеи внутрисхемного диагностирования получили в специализированных языках, разработанных фирмой Membrein для управления системами серии МВЗЗЗО. Они базируют R38-10K Х31 У52 Z (16,37,19) 10К 5% PRNT: F MR I

Идентификатор

Номер строки

Точки заземления

Узел стимулирования

Печать при ошибке

Команда печати

Узел измерения

Номинальное

значение компонента

Схема измерения сопротивления резистора

Рис. 7.6. Структура оператора языка аналогового диагностиро- -вания на базе БЕЙСИК-333 .

ются на языке БЕЙСИК-333. Один из них предназначен для описания аналоговых компонентов, другой - цифровых, включая микропроцессоры и интегральные запоминающие устройства. Структура операторов языка описания аналоговых компонентов представлена на рис. 7.6 и аналогична структуре языка ИНСАЙТ. В рассмотренном примере проверки резистора R38 отведена строка программы с номером 100. В отличие от ИНСАЙТ в идентификаторе проверяемого компонента указывается номинальное значение его параметра. Если обнаружена неисправность, то на устройстве печати будет отпечатано сообщение R38-10K . Контрольные точки 31 и 52 присвоены выводам резистора. Точки заземления 16, 37 и 19 исключают параллельные соединения, изолируя измеряемый

компонент от примыкающих цепей. Резистор будет отнесен к неисправным, если значение сопротивления выходит за пределы 5 % допуска.

Язык диагностирования цифровых компонентов обеспечивает большую гибкость применения аппаратуры, по сравнению с языками ИНСАЙТ и С-13 .

Программа проверки для каждого типа микросхем может подготавливаться отдельно, а затем многократно использоваться в процессе испытаний интегральных схем данного типа. Соответствие между номерами узлов печатной платы и номерами контактов контролируемой ИС устанавливается с помощью специальных таблиц.

Программирование предусматривает два основных вида измерений цифровых микросхем. Первый - измерения импульсных последовательностей высокого и низкого логического уровней (MPH/MPL). Этот вид ориентирован на измерение результатов воздействий входных импульсов, синхронизированных во времени тактирующими импульсами. Наибольшее применение получил этот вид при диагностировании комбинационных логических схем. Второй вид измерений ориентирован на диагностирование логических элементов с памятью и учитывает необходимость установки начальных условий в виде ряда постоянных логических уровней.

Язык диагностирования цифровых компонентов содержит несколько видов команд:

/. Команды определения

ТН (значение) Установка высокого уровня (-10 до

10 В)

TL (значение) Установка низкого уровня (-10 до

10 В)

Установка уровней стимулирующих воздействий:

IH (значение) верхнего (-1,0 до+6,4 В)

IL (значение) нижнего (-2,5 до +2,0 В)

PW (N) Установка длительности импульсов в

микросекундах (1 до 255 мкс)

TABLE (PI..... PN) Информация транслятору о соответст- .

вии выводов P1...PN контактам с номерами 1...N данной интегральной микросхемы. Это позволяет осуществлять тестирование однотипных интегральных схем посредством общих подпрограмм, перед выполнением которых указывается наименование таблицы

TABLE (PN+1, .... РМ) Продолжение таблицы

1NJ1 (N - М, ...) Определение точек, предназначенных

INJ2 (N - М, ...) для совместного тестирования

2. Команды логического стимулирования РН (Р1, PN) Установить импульс высокого (низко-

PL (Р1, PN) го) логического уровня на точках

P1...PN

Подать форсированный импульсный сигнал высокого (низкого) уровня; после окончания сигнала устанавливается низкий (высокий) логический уровень

Подать форсированный импульс высокого (низкого) уровня. Импульс принимает исходное значение лишь после того, как форсируемый сигнал станет активным

Форсировать сигнал на Р1 до тех пор, пока происходит процесс измерения PN) Форсировать высокий (низкий) уро-

PN) вень сигналов во всех точках в тече-

ние всего времени тестирования (Р1) Форсировать низкий (высокий) уро-

(Р1) вень сигнала в точке перед тестиро-

ванием. Установить импульсный или синхронизирующий сигнал высокого (низкого) логического уровня

(PI.....PN) Установить N выводов в положение

(PI.....PN) логической единицы (нуля), а затем

сбросить после того, как будет определен импульсный сигнал Полный сброс всех установок, объявленных GH и GL (PI.....PN) Сброс установок всех N выводов, отме-

ченных в спецификации (Р1, PN) Установить все специфицированные

(Р1, PN) точки в состояние высокого (низкого)

уровня и поддерживать его в процессе тестирования интегральной схемы (Р1, PN) Установить все специфицированные

(Р1, PN) точки в высокое (низкое) логическое

состояние

Отменить стимулирующие сигналы на всех точках

(Р1, PN) Отменить стимулирующие сигналы на

всех специфицированных точках

3. Команды установки изменений

PN) Ожидать установку высокого (низкого)

PN) уровня на выводах Р1... PN

., PN) Ожидать установку высокого (низкого)

., PN) импульса на выводах P1...PN

4. Команды выполнения измерений Измерить ожидаемый высокий (низкий) уровень импульсного сигнала Осуществить цифровое тестирование,

сравнить результаты по командам установки измерений.

5. Смешанные команды

Т (N) Используется для указания номера

теста в подпрограмме

Р Вызывает действия запрограммиро-

ванного числа импульсов

IGNORE (Tl,

Используется для игнорирования указанных в команде тестовых установок

Указывает количество импульсов, ожидаемых в следующей команде Ожидать N секунд перед проведением измерений, указанных в ЕН и EL Повторить тест N раз Например

: CYCLE (16) PL (100) EL(1, 2, 3, 4) BP : 100 M

COUNT (N)

DWAIT (N)

CYCLE (N)

Рассмотрим более подробно особенности применения некоторых из указанных команд.

I. Установка тестирующих напряжений. Команды устанавливают заданные в спецификации выводы в высокое или низкое логическое состояния, которые остаются до тех пор, пока установки не будут отменены. Все эти команды могут быть отменены командой отмены установки LC. Частичная отмена производится командой LD. Все перечисленные команды выполняются немедленно, сразу же при их появлении в программе. Например:

2. Импульсные тестирующие сигналы. Любой вывод может быть использован для подачи импульсного сигнала в течение заданной тестовой последовательности. Импульсы могут иметь активный высокий или низкий уровни логического сигнала и программируются шириной 1-255 мкс с дискретностью 1 мкс.

Команда измерения (М) активизирует все запрограммированные импульсы PL и РН перед проведением замера. Синхронизирующие импульсы активизируются без подачи команды измерения. Импульсы синхронизации (высокие или низкие) или установки (высокие или низкие) не могут измеряться одновременно.

3. Установка данных. Каждый цифровой вывод системы может быть запрограммирован командами (DH) и (DL). Команды устанавливают данные перед тем, как генерируются импульсные и синхронизирующие сигналы. После завершения последнего импульса и окончания переходного процесса система производит все измерения. Данные устанавливаются командами Р и М минимум за 5-8 мкс до появления первого тестирующего или синхронизирующего импульса и сбрасываются спустя приблизительно такое, же время после окончания последнего синхроимпульса.

Типичная конструкция программы:

4. Сброс данных. Имеются две команды, которые обеспечивают сброс ранее установленного сигнала после окончания некоторой

: LH (4, 5, 6) LL (7) : LD(6).

:DH(1, 2)DL(3)CH (4)Р

тестирующей последовательности. Команда RH устанавливает .данный контакт в высокий логический уровень, а затем программно переводит в низкий. Высокий уровень поддерживается в течение всей тестовой последовательности. Аналогичными свойствами обладает команда RL. Каждая команда может программировать лишь по одной точке. Типичная конструкция использования команды:

DH(1, 2)RL(5)CH(6)P

5. Сброс импульсных сигналов. Любой из цифровых выводов может быть запрограммирован для подачи импульсных сигналов высокого или низкого уровней, после того как активизируются команды RL и RH. Команды RPH и RPL выдают сигналы приблизительно через 4 мкс после активизации RL и RH. Импульсные сигналы заканчиваются до того, как сигналы команд RL и RH примут пассивное состояние. Команда обеспечивает подачу сигнала только на один вывод, независимо от того, какие сигналы установлены на остальных выводах.

Пример использования команды-

RH (6) RPL (3)CL(8)P

6! Форсирование сигналов. Имеются две команды, которые форсируют установку вывода ЦИС в высокое или низкое логическое состояние. Эти команды используются для предотвращения логических ошибок, вызванных асинхронными гонками импульсов.

После активизации информационных линий происходит форсированная установка сигнала до того, как появится синхронизирующий импульс. Команда допускает одновременное программирование нескольких точек.

7. -Команды синхронизации. Команда синхронизации COUNT(N) определяет число синхроимпульсов, подаваемых на контакт, указанный в команде СН или команде CL. Совместно с командой СН она формирует серию из N импульсов выбранной частоты со скважностью 50 %, а затем переводит точку в низкий логический уровень до окончания процесса измерения. Аналогично действует команда COUNT(N) совместно с командой CL. Уровни импульсов меняются при этом на обратные. Уровень, который установится на выводе после окончания действия команды, может быть разблокирован командами форсирования или сброса. Пример:

COUNT (5) СН (7)Р Пять синхронизирующих импульсов высокого уровня будет подано на вывод 7.

8. Форсирование выходных сигналов. Имеются две команды ОЕН'и OEL, .предназначенные для форсированной активизации выходных сигналов (микросхемы двунаправленного действия, микросхемы с тремя состояниями). Эти команды указывают по одному .независимому выводу для подачи на него форсированного сигнала.

Форсированный сигнал остается активным до окончания измерениям Типичный пример:

:DH(1, 2, 3)CL(6)OEL(13)EH(12, 11, 10)М

9. Сигналы глобальной установки. Команды глобальной-установки GH и GL, а также глобального сброса GC и GD предназначены для установки выводов в соответствующие логические состояния: на весь период тестовых последовательностей. Они выполняются немедленно после появления, опережая первый же появляющийся сигнал тестовых последовательностей. После того как сделаны все замеры в данном тесте, сигналы глобальной установки стираются однако при появлении следующей тестовой последовательности они возникают вновь. Это относится также и к подпрограммам, содержащим циклы.

Все команды глобальной установки отменяются командой GC а отмена установок в некоторых точках - командой GD.

Например.

MSG(U9)

TABLE (....)

DIG (7, 9, 20, 70, 75)

GH(7, 9, 20)GL(70, 75)

GOSUB9010

T(i) T(2)

GD (20, 70) - очистка от установок на точках 20, 70; GC - полная очистка от глобальных установок

10. Виды цифровых измерений. Как уже отмечалось, цифровые измерения разделяются на импульсные (для комбинационных ЦИС) и измерения с предварительной установкой начальных условий (для ЦИС с памятью).

Например, для имерения импульсного выхода применяются команды MPL И МРН.

: МРН (37) - измерить высокий уровень импульса

или

: MPL (36) - измерить низкий уровень импульса.

При измерении элементов с памятью входные импульсы устанавливают на выходе некоторые логические уровни. Измерения установленных логических уровней производится командами (ЕН) и (EL).

:ЕН (14, 23) - проверить высокий логический уровень на точках 14 и 23;

FH(S) г-

-lM(2>

\СНШ

! L

.г EL (3, 44) - проверить низкий логический уровень на точках 44 и 3.

Логические уровни, определенные операторами ЕН и EL, а также импульсные сигналы, определяемые операторами ЕРЬ и ЕРН, измеряются посредством указания оператора М:

: РН (1, 2, 3, 4) ЕРН (5, 6, 7, 8, 10) EPL (9, 11) М

Ветвление программы для испытаний этого класса производится е помощью двух условных операторов: BP - переход, если все

результаты проверок соответствуют предполагаемым; BF - переход, если хотя бы одна из проверок оказалась не соответствующей предполагаемому результату.

В качестве примера на рис. 7.7 показаны временные диаграммы сигналов, возникающих при выполнении теста Т (3) внутрисхемной провер-

ки JK-триггера. Из временных диаграмм следует, что импульс установки RL (1) предшествует появлению синхронизирующего импульса по команде СН (4). Команды DL (2) и DL(3) активизируются первыми, а завершаются после выполнения команд-EL (6) и ЕН (7) проверки логических уровней на выходах Q и Q триггера.

Различные периоды активности тестирующих сигналов, инициируемых командами различного вида, обеспечивают четкую проверку и'синхронизацию логических элементов с учетом их реальных временных задержек.

BL(6) щ7)

: T(J) fil(f) FH(5) SL(zj) Ш 11(6) ЕН(7) М

;Рис 7.7. Временные диаграммы и команды тестирования К-Триггера..

3. ПОДГОТОВКА РАБОЧИХ ПРОГРАММ ПОДГОТОВКА И ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

Источником информации для подготовки исходных данных служат: принципиальная схема, спецификация и монтажная схема печатного узла.

Исходный набор данных подготавливается обслуживающим персоналом, не имеющим практики программирования. Обычно он включает три различные перечня: перечень проводников с указанием принадлежащих к ним контактов; перечень аналоговых компонентов с указанием их номиналов, допусков и точек подклю-

чения; перечень цифровых компонентов с указанием их типа идентификатора и контактов подключения.

В некоторых системах первые два перечня объединяются в один общий.

Перечни содержат большое число различных цифровых данных и при их подготовке возможны ошибки. Для облегчения генерации исходного набора данных в некоторых системах, например, в системах 30/333 пользователю предоставляются различные способы подготовки данных посредством специального программного обеспечения. Такие программы называются генераторами исходных данных.

Для использования генераторов исходных данных необходимо помимо принципиальной схемы и спецификации, иметь готовый проверенный и правильно смонтированный печатный узел. В каждую генерирующую исходные данные программу вводятся номинальные значения, допуски, тип и идентификатор аналоговых компонентов, а также тип, идентификатор и число контактных выводов цифровых компонентов. Пользователь подключается к установленному ПУ пробником для аналоговых компонентов или клипсой для цифровых компонентов. Система затем определяет контактные выводы, которые соединены с зондовым устройством1 и автоматически записывает строку исходного набора данных в установленном формате. Цифровой набор исходных данных генерируется по мере перехода от компонента к компоненту.

При работе с генераторами исходных данных пользователь за- писывает непосредственно через устройство подготовки данных, лишь минимальную необходимую информацию. Например, для резистора R38, записывается строка:

Резистор Номинал Допуск

R38 10К 5 %

В результате обучения пробником и клипсой аналоговый и цифровой генераторы сформируют исходные наборы данных в скорректированной форме, с указанием проводников и номеров контактов, соединенных с компонентами. Для рассматриваемого примера резистора R38 сформируется следующая строка:

Резистор Номинал Допуск Вывод 1 Вывод 2

R38 10К 5 % 31 52

Аналогично сформируется перечень проводников с указанием: номеров подключенных к ним каналов (точек) контактрона.

Проводники Номера контактов

PI 1 2 П

Р2 3 8

Аналоговые и цифровые генераторы увеличивают надежность, исключая ошибки в подготовке исходного набора данных при работе со схемой, ошибки неправильного соответствия узлов схемы контактами контактрона, ошибки, при перфорировании. Генераторы позволяют идентифицировать неконтачащие, нераспаянные и пропущенные каналы контактрона.

ГЕНЕРАЦИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРОГРАММ

Второй этап разработки диагностических программ заключается в их автоматической генерации с использованием соответствующего программного обеспечения. Входная информация для этого этапа находится в исходном наборе данных, подготовленном на первом этапе.

Исходные данные сначала контролируются на отсутствие синтаксических ошибок. При отсутствии синтаксических ошибок генератор рабочих программ готовит диагностическую программу, используя библиотеку проверяемых аналоговых и цифровых компонентов. Алгоритмы, аналогичные рассмотренным нами ранее, используются для формирования программ проверки на отсутствие обрывов и коротких замыканий проводников, автоматически генерируются номера заземленных точек при проверке аналоговых компонентов, выбирается соответствующая схема измерений и режимы проверки, указывается команда вывода на печать и формируется полная строка оператора в соответствии с рис. 7.6. Для цифровых схем генерируются начальные условия их установки, а также коды запирания устройств на шинах и в контурах обратной связи. Любые тесты проверки, .которые не могут быть выполнены для данных ЦИС, автоматически игнорируются. Например, если два входа какого-либо вентиля объединены, программа автоматически игнорирует тесты, переводящие эти входы в различные состояния.

Выходом генератора рабочих программ является на 80-90 % завершенная диагностическая программа, сформированная для конкретного исходного набора данных. Окончательная готовность диагностической программы достигается лишь после ее оптимизации.

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ

Завершение подготовки и оптимизации рабочих программ про- исходит на стадии диагностирования. Типовая последовательность процедур Диагностирования показана на рис. 7.8.

Контроль контактрона обычно осуществляется специальной программой, которая опрашивает все иголки контактрона и устанавливает наличие контакта с выводами ПУ. В случае отсутствия -контакта с каким-либо узлом программа информирует об этом

Контроль контактрона

Установка потенциометров и переключателей

Контроль при номинальных режимах

Проверка ориентации

Рис. 7,8, Процедуры диагностирования.

пользователя и прекращает дальнейшую проверку. Система переходит к проверке топологии и неповреждающему- внутрисхемному контролю аналоговых компонентов при условии 100 %-ной гарантии контакта между контактроном и узлами печатной платы. В процессе проверки аналоговых компонентов, содержащих реактивные элементы, часто возникает необходимость в ожидании установления значения выходного сигнала после завершения переходного процесса. Программное обеспечение рассматриваемых систем имеет возможность автоматической установки требуемого времени задержки. При включении процедуры задержка выходной сигнал анализируется на предмет завершения переходного процесса. Применение процедуры задержка исключает ручное программирование времени задержки и сокращает общее время контроля, повышая производительность системы.

Ориентация цифровых микросхем проверяется посредством процедуры ориентация . На основе информации и типа проверяемой ИС и таблицы соответствия номеров ее выводов номерами контактов контактрона генерируется последовательность простейших импульсных сигналов с целью проверки правильности ориентации. При обнаружении неправильно ориентированных ИС программа информирует об этом, печатая сообщение о вероятном дефекте Это существенно облегчает диагностику ЦИС.